中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

     電站管道的彎頭能夠提高管路的柔性及改變管道的方向，緩解管道產(chǎn)生的約束力與振動。在制作和安裝過程中，彎頭容易產(chǎn)生缺陷，這些缺陷的存在將影響彎頭的使用壽命，近年來國內(nèi)外曾多次發(fā)生主蒸汽管道彎頭爆裂事故，因此彎頭是電站檢驗人員需要重點關(guān)注的部件之一。來自福建華電邵武能源有限公司和華電電力科學(xué)研究院有限公司的葉盛春、張何鏡等研究人員利用有限元方法對彎頭常見的球形缺陷進行研究，結(jié)果可為相關(guān)人員提供參考。

 

01有限元分析

 

1.1 計算模型

 

     對超超臨界主蒸汽管道P92鋼彎頭進行應(yīng)力模擬分析。該彎頭的規(guī)格為419mm×103mm(外徑×壁厚)，彎曲半徑為991mm，外弧設(shè)計壁厚為108mm，內(nèi)弧設(shè)計壁厚為136mm，為消除彎頭邊界效應(yīng)的影響，給彎頭兩端增加長度為700mm的直段。

 

     在內(nèi)壓載荷的作用下，90°彎頭中球形缺陷的尺寸對其最大應(yīng)力的影響并不明顯。為分析球形缺陷在彎頭不同位置的受力情況，模擬的球形缺陷直徑為8mm，分別分布在彎頭軸向角度為0°，15°，30°，45°(記為zx_0，zx_15，zx_30，zx_45)的軸向截面，在各截面位置構(gòu)造環(huán)向角度分別為0°，45°，90°，135°，180°(記為hx_0，hx_45，hx_90，hx_135，hx_180)，且至內(nèi)壁距離分別為5，10，20，40，60，80，100mm。缺陷在彎頭中的分布如圖1所示。

 

 

1.2 彎頭材料性能

 

    該彎頭在現(xiàn)場工況下的設(shè)計壓力為27.49MPa，已知在電站運行工況下的設(shè)計溫度為610℃，且在該溫度下彎頭的泊松比為0.28，彈性模量為1.69×105MPa。

 

1.3 載荷、邊界條件及網(wǎng)格劃分

 

     因為彎頭為對稱結(jié)構(gòu)，所以取彎頭的一半為研究對象，在彎頭直段與x軸方向垂直的端面施加x軸方向的對稱約束，在彎頭直段與z軸方向垂直的端面施加z軸方向的對稱約束，在彎頭與y軸垂直的對稱面上施加y軸方向的對稱約束，且垂直于管道內(nèi)表面施加27.49MPa的壓力載荷，彎頭加載如圖2所示。

 

 

     彎頭在內(nèi)壓作用下，內(nèi)弧側(cè)區(qū)域的應(yīng)力較為集中，故在彎頭內(nèi)弧側(cè)的網(wǎng)格密度相較于外弧側(cè)更加稠密，且位于彎頭缺陷區(qū)域的應(yīng)力比其他部位更加集中，在彎頭缺陷位置附近的網(wǎng)格密度需大于其他部位，含缺陷彎頭的網(wǎng)格劃分如圖3所示。模擬劃分的網(wǎng)格類型為C3D10。

 

 

02結(jié)果與分析

 

2.1 不同位置缺陷的應(yīng)力分析

 

 

     直徑為8mm的球形缺陷在彎頭不同軸向截面位置的最大等效應(yīng)力分布如圖4所示。由圖4可知：當(dāng)缺陷位于角度為0°(zx_0)的彎頭軸向截面時，隨著缺陷與內(nèi)壁距離的增加，其最大等效應(yīng)力呈下降趨勢，且當(dāng)zx_0軸向截面的環(huán)向角度為0°(hx_0)時，距離內(nèi)壁最近處的球形缺陷等效應(yīng)力最大，為156MPa；當(dāng)缺陷位于角度為15°(zx_15)的彎頭軸向截面時，球形缺陷的最大等效應(yīng)力隨著與內(nèi)壁距離的增加而下降，當(dāng)zx_15軸向截面的環(huán)向角度為0°(hx_0)時，距內(nèi)壁最近處的缺陷等效應(yīng)力最大，為163MPa；當(dāng)缺陷位于角度為30°(zx_30)的彎頭軸向截面時，缺陷的最大等效應(yīng)力隨著與內(nèi)壁距離的增加而下降，當(dāng)zx_30軸向截面的環(huán)向角度為0°(hx_0)時，缺陷距內(nèi)壁最近處的應(yīng)力最大，為165.6MPa；當(dāng)缺陷位于角度為45°(zx_45)的彎頭軸向截面時，缺陷的最大等效應(yīng)力隨著與內(nèi)壁距離的增加而下降；當(dāng)zx_45軸向截面的環(huán)向角度為

 

0°(hx_0)時，與內(nèi)壁最近處的缺陷等效應(yīng)力最大，為160MPa。

 

     在zx_0軸向截面中，與彎頭內(nèi)壁相同距離的球形缺陷在不同的環(huán)向位置，其缺陷的最大等效應(yīng)力基本相同；而在zx_15，zx_30，zx_45軸向截面中，與彎頭內(nèi)壁距離相同的球形缺陷在hx_0的環(huán)向位置等效應(yīng)力最大，位于hx_15環(huán)向位置的缺陷最大等效應(yīng)力次之，hx_90，hx_135，hx_180環(huán)向位置球形缺陷的最大等效應(yīng)力最小，且基本一致。

 

2.2 球形缺陷最大應(yīng)力預(yù)測模型的建立

 

 

     由上述分析可知，球形缺陷位于zx_15，zx_30，zx _45軸向截面，缺陷的最大等效應(yīng)力隨著環(huán)向位置和缺陷與內(nèi)壁距離的變化基本一致，且符合一定的函數(shù)關(guān)系，因此取zx_45軸向截面對其球形缺陷的最大等效應(yīng)力進行擬合(見圖5)，球形缺陷與彎頭內(nèi)壁的距離和其最大等效應(yīng)力符合函數(shù)關(guān)系式(1)。

 

 

     隨著缺陷環(huán)向位置的變化，式(1)中的A，B，C也將發(fā)生變化。隨著球形缺陷環(huán)向角度的增加，A，B，C的變化如圖6所示。

 

     A隨環(huán)向角度的變化如式(2)所示。

 

 

     B隨環(huán)向角度的變化如式(3)所示。

 

 

     C隨環(huán)向角度的變化如式(4)所示。

 

 

     位于彎頭15°~85°軸向截面球形缺陷的最大等效應(yīng)力σmax如式(5)所示。

 

 

03結(jié)論

 

     (1) 經(jīng)過模擬分析發(fā)現(xiàn)：缺陷在彎頭內(nèi)弧側(cè)近內(nèi)壁側(cè)的應(yīng)力最集中，隨著缺陷與彎頭內(nèi)壁距離的增加，球形缺陷的最大等效應(yīng)力逐漸下降。

 

     (2) 球形缺陷在0°軸向截面時，在不同環(huán)向位置的缺陷最大等效應(yīng)力隨壁厚變化的趨勢基本一致；缺陷在15°，30°，45°軸向截面位置時，隨著環(huán)向位置、缺陷與內(nèi)壁距離的變化，最大等效應(yīng)力的變化趨勢基本一致。

 

     (3) 根據(jù)球形缺陷最大等效應(yīng)力隨環(huán)向位置與壁厚的變化，對缺陷最大等效應(yīng)力進行擬合，建立了球形缺陷在彎頭15°~85°軸向截面的最大應(yīng)力預(yù)測方程。